嵌入式系统开发毕业论文

第1章绪论

1.1 嵌入式系统

1.1.1 嵌入式系统简介

随着计算机技术和微电子技术的迅速发展，嵌入式系统应用领域越来越广泛。当今，嵌入式系统已成为一个时髦的名词，就像当初的计算机热潮，似乎比当初的计算机热潮涉及的领域更广泛，应用技术人员更多，相关国民经济产值也更庞大。报纸、杂志、网络都把嵌入式系统当作讨论的热门话题。

嵌入式系统一般指非PC系统，有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。它是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等4个部分组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的"器件"。嵌入式系统的软件部分包括操作系统软件(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用，而应用程序控制着系统的运作和行为。

嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统(包括硬、软件系统)极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等Browser。嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点，如能够有效管理越来越复杂的系统资源；能够把硬件虚拟化，使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来；能够提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序。与通用操作系统相比较，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。

1.1.2 实时多任务操作系统

RTOS(Real Time multi-tasking Operation System),即实时多任务操作系统是嵌入式应用软件的基础和开发平台。目前在中国大多数嵌入式软件开发还是基于处理器直接编写，没有采用商品化的RTOS，不能将系统软件和应用软件分开处理。RTOS 是一段嵌入在目标代码中的软件，用户的其它应用程序都建立在RTOS之上。不但如

此，RTOS还是一个可靠性和可信性很高的实时内核，将CPU时间、中断、I/O、定时器等资源都包装起来，留给用户一个标准的API，并根据各个任务的优先级，合理地在不同任务之间分配CPU时间。

TOS是针对不同处理器优化设计的高效率实时多任务内核，优秀商品化的RTOS 可以面对几十个系列的嵌入式处理器MPU、MCU、DSP、SOC等提供类同的API接口，这是RTOS基于设备独立的应用程序开发基础。因此基于RTOS上的C语言程序具有极大的可移植性。据专家测算，优秀RTOS上跨处理器平台的程序移植只需要修改1~5%的内容。在RTOS基础上可以编写出各种硬件驱动程序、专家库函数、行业库函数、产品库函数，和通用性的应用程序一起，可以作为产品销售，促进行业内的知识产权交流，因此RTOS又是一个软件开发平台。

RTOS是嵌入式系统的软件开发平台。RTOS最关键的部分是实时多任务内核，它的基本功能包括任务管理、定时器管理、存储器管理、资源管理、事件管理、系统管理、消息管理、队列管理、旗语管理等,

这些管理功能是通过内核服务函数形式交给用户调用的，也就是RTOS的API。 RTOS的引入，解决了嵌入式软件开发标准化的难题。随着嵌入式系统中软件比重不断上升、应用程序越来越大，对开发人员、应用程序接口、程序档案的组织管理成为一个大的课题。引入RTOS相当于引入了一种新的管理模式，对于开发单位和开发人员都是一个提高。

基于RTOS开发出的程序，具有较高的可移植性，实现90%以上设备独立，一些成熟的通用程序可以作为专家库函数产品推向社会。嵌入式软件的函数化、产品化能够促进行业交流以及社会分工专业化，减少重复劳动，提高知识创新的效率。

嵌入式工业的基础是以应用为中心的芯片设计和面向应用的软件开发。实时多任务操作系统(RTOS)进入嵌入式工业的意义不亚于历史上机械工业采用三视图的贡献，对嵌入式软件的标准化和加速知识创新是一个里程碑。

目前，商品化的RTOS可支持从8BIT的8051到32BIT的PowerPC及DSP等几十个系列的嵌入式处理器。提供高质量源代码RTOS的著名公司主要集中在美国。

1.1.3 嵌入式操作系统的发展状况

国外嵌入式操作系统已经从简单走向成熟，主要有Vxwork、QNX、PalmOS、Windows CE、嵌入式Linux等。国内的嵌入式操作系统研究开发有2种类型，一类是基于国外

操作系统2次开发完成的，如海信的基于Windows CE的机顶盒系统；另一类是中国自主开发的嵌入式操作系统，如凯思集团公司自主研制开发的嵌入式操作系统Hopen OS(“女娲计划”)等。

Windows CE内核较小，能作为一种嵌入式操作系统应用到工业控制等领域。其优点在于便携性、提供对微处理器的选择以及非强行的电源管理功能。内置的标准通信能力使Windows CE能够访问Internet并收发E_mail或浏览Web。除此之外，Windows CE特有的与Windows类似的用户界面使最终用户易于使用。Windows CE的缺点是速度慢、效率低、价格偏高、开发应用程序相对较难。

3Com公司的Palm OS在掌上电脑和PDA市场上独占其霸主地位，它有开放的操作系统应用程序接口(API)，开发商可根据需要自行开发所需的应用程序。

Microwave的OS-9是为微处理器的关键实时任务而设计的操作系统，广泛应用于高科技产品中，包括消费电子产品、工业自动化、无线通讯产品、医疗仪器、数字电视/多媒体设备。它提供了很好的安全性和容错性。与其他的嵌入式系统相比，它的灵活性和可升级性非常突出。

Lynx Real-time Systems的LynxOS是一个分布式、嵌入式、可规模扩展的实时操作系统，它遵循POSIX.1a、POSIX.1b和POSIX.1c标准。LynxOS支持线程概念，提供256个全局用户线程优先级；提供一些传统的、非实时系统的服务特征；包括基于调用需求的虚拟内存，一个基于Motif的用户图形界面，与工业标准兼容的网络系统以及应用开发工具。

pSOS 。ISI公司已经被WinRiver公司兼并，现在pSOS属于WindRiver公司的产品。这个系统是一个模块化、高性能的实时操作系统，专为嵌入式微处理器设计，提供一个完全多任务环境，在定制的或是商业化的硬件上提供高性能和高可靠性。可以让开发者根据操作系统的功能和内存需求定制成每一个应用所需的系统。开发者可以利用它来实现从简单的单个独立设备到复杂的、网络化的多处理器系统。

QNX是由加拿大QSSL公司开发的分布式、实时的、可扩充的操作系统，它部分遵循POSIX相关标准，如：POSIX.1b实时扩展。它提供了一个很小的微内核以及一些可选的配合进程，具有高度的伸缩性，可灵活地剪裁。其内核仅提供4种服务：进程调度、进程间通信、底层网络通信和中断处理，其进程在独立的地址空间运行。所有其它OS服务，都实现为协作的用户进程，因此QNX内核非常小巧(QNX4.x大约为

12Kb)而且运行速度极快。这个灵活的结构可以使用户根据实际的需求，将系统配置成微小的嵌入式操作系统或是包括几百个处理器的超级虚拟机操作系统。因此，可以广泛地嵌入到智能机器、智能仪器仪表、机顶盒、通讯设备、PDA等应用中去。

Hopen OS是凯思集团自主研制开发的嵌入式操作系统，由一个体积很小的内核及一些可以根据需要进行定制的系统模块组成。其核心Hopen Kernel一般为10KB 左右大小，占用空间小，并具有实时、多任务、多线程的系统特征。在众多的实时操作系统和嵌入式操作系统产品中，WindRiver公司的VxWorks是较为有特色的一种实时操作系统。

VxWorks是目前嵌入式系统领域中使用最广泛、市场占有率最高的系统。VxWorks 支持各种工业标准，包括POSIX、ANSI C 和TCP/IP网络协议。同时支持多种处理器，如x86、i960、Sun Sparc、Motorola MC68xxx、MIPS RX000、POWER PC等等。大多数的VxWorks API是专有的。采用GNU的编译和调试器。VxWorks 运行系统的核心是一个高效率的微内核，该微内核支持各种实时功能，包括快速多任务处理、中断支持、抢占式和轮转式调度。目前在全世界装有VxWorks 系统的智能设备数以百万计，其应用范围遍及互联网、电信和数据通信等众多领域。

开放源代码的嵌入式Linux操作系统无疑有着很大的优势。嵌入式Linux自身具备一整套工具链，容易自行建立嵌入式系统的开发环境和交叉运行环境，并且可以跨越在嵌入式系统开发中仿真工具(ICE)的障碍。内核的完全开放，使得可以自己设计和开发出真正的硬实时系统；对于软实时系统，在Linux中也容易得到实现。强大的网络支持，使得可以利用Linux的网络协议栈将其开发成为嵌入式的TCP/IP网络协议栈。

1.1.4 嵌入式系统软件的特点

嵌入式处理器的应用软件是实现嵌入式系统功能的关键，对嵌入式处理器系统软件和应用软件的要求也和通用计算机有所不同。

1.软件要求固态化存储。为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于磁盘等载体中。

2.软件代码高质量、高可靠性。尽管半导体技术的发展使处理器速度不断提高、片上存储器容量不断增加，但在大多数应用中，存储空间仍然是宝贵的，还存在实时性的要求。为此要求程序编写和编译工具的质量要高，以减少程序二进制代码长度、

提高执行速度。

3.系统软件(OS)的高实时性是基本要求。在多任务嵌入式系统中，对重要性各不相同的任务进行统筹兼顾的合理调度是保证每个任务及时执行的关键，单纯通过提高处理器速度是无法完成和没有效率的，这种任务调度只能由优化编写的系统软件来完成，因此系统软件的高实时性是基本要求。

4.多任务操作系统是知识集成的平台和走向工业标准化道路的基础。

1.2 嵌入式开发概述

1.2.1 嵌入式系统开发需要开发工具和环境

通用计算机具有完善的人机接口界面，在上面增加一些开发应用程序和环境即可进行对自身的开发。而嵌入式系统本身不具备自举开发能力，即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的，必须有一套开发工具和环境才能进行开发，这些工具和环境一般是基于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。

1.2.2 嵌入式系统软件需要RTOS开发平台

通用计算机具有完善的操作系统和应用程序接口(API)，是计算机基本组成不可分离的一部分，应用程序的开发以及完成后的软件都在OS平台上面运行，但一般不是实时的。嵌入式系统则不同，应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行；但是为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口，用户必须自行选配RTOS开发平台，这样才能保证程序执行的实时性、可靠性，并减少开发时间，保障软件质量。

1.2.3 嵌入式系统开发人员以应用专家为主

通用计算机的开发人员一般是计算机科学或计算机工程方面的专业人士，而嵌入式系统则是要和各个不同行业的应用相结合的，要求更多的计算机以外的专业知识，其开发人员往往是各个应用领域的专家。因此开发工具的易学、易用、可靠、高效是基本要求。

1.2.4 嵌入式系统高级编程语言

Ada语言是20世纪70年代美国国防部开发并投入使用的功能强大的通用系统开发语言，最初为Ada83。它支持模块化、独立编译、协处理等功能。其可靠性、可维

护性、可读性都是相当好的。后来，为了更好地支持OOP（Object-Oriented Programming），对其进行了改进，形成了目前广泛使用的Ada95。使用Ada语言可以大大改善系统的清晰性、可靠性、可维护性等性能指标[2,3]。它是美国国防部指定的唯一一种可用于军用系统开发的语言。

C语言是由Dennis Richie于1972年在AT&Bell实验室研究成功并投入使用的系统编程语言。其设计目标是使C既具有汇编语言的效率，又具有高级语言的易编程性。其最具代表性的应用是UNIX操作系统。从20世纪80年代中期C语言涉足实时系统后，受到了普遍欢迎。目前是使用最广泛的嵌入式系统编程语言。C++是由Bjarne Stroustrup 于1995年在Bell实验室研制成功并投入使用的。C++在支持现代软件工程、OOP、结构化等方面对C进行了卓有成效的改进，但在程序代码容量、执行速度、程序复杂程度等方面比C语言程序性能差一些。

Modula-2是由Nicklans Wirth在70年代后期根据Pascal 和Modula开发的系统设计语言。其主要目标是在模块化、系统编程、协同处理等方面对Pascal 进行改进。Modula-2具有很强的类型检查能力和丰富的低级功能支持。因此，可用它设计一个完整的实时程序而不用汇编语言的支持。Modula-3是1988年由DEC（Digital Equipment Company）和ORC（Olivetti Research Center）根据Modula-2开发研制并投入使用的系统开发语言。目标是设计一个功能强大但结构简单的通用编程语言。它在协同处理、OOP、自动垃圾收集以及对C语言和UNIX的支持等方面对Modula-2进行了改进

Java是网络语言，而嵌入式系统则在功能、价格、体积、功耗、上市时间等方面有特殊要求。因此Java语言受速度和代码容量的限制，本身并不适合于嵌入式系统的应用。但Sun公司并不愿意放弃这个发展潜力巨大的应用市场，对Java进行改进后发表了J2ME（Java2 Micro Edition）。它是Java API的一个子集，只包含了Java 的关键特性，是专门针对对内存具有苛刻要求的嵌入式系统而设计的。J2ME粗略地将应用对象划分为两大类：内存在128KB~512KB之间的设备和内存大于512KB的设备，根据不同的类别提供不同的用户接口和软件包。

第2章ARM处理器结构和ARM指令集

2.1 ARM处理器结构

ARM（Advanced RISC Machines）是微处理器行业的一家知名企业，该企业设计

了大量高性能、廉价、耗能低的RISC 处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省，适用于多种领域，比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP 和移动式应用等。

ARM 处理器的框架如图2-1所示

图2-1 ARM 处理器架构

2.1.1 寄存器和处理器模式

1.ARM 有7个基本工作模式:

User :非特权模式，大部分任务执行在这种模式。限制你的内存访问并且你不能

直接读取硬件设备

正常程序执行的模式

FIQ :当一个高优先级(fast)中断产生时将会进入这种模式

高速数据传输和通道处理

IRQ :当一个低优先级(normal)中断产生时将会进入这种模式

通常的中断处理

Supervisor :当复位或软中断指令执行时将会进入这种模式

供操作系统使用的一种保护模式

Abort : 当存取异常时将会进入这种模式

nRESET nMREQ SEQ ABORT nIRQ nFIQ nRW MAS[1:0] LOCK nCPI CPA CPB nWAIT MCLK nOPC BIGEND ISYNC nTRANS nM[4:0]

虚拟存储及存储保护

Undef: 当执行未定义指令时会进入这种模式

软件仿真硬件协处理器

System: 使用和User模式相同寄存器集的特权模式

特权级的操作系统任务

(2)寄存器组

在26位体系下，ARM 处理器有二十七个寄存器，其中一些是在一定条件下使用的，所以一次只能使用十六个。

•寄存器 0 到寄存器 7 是通用寄存器并可以用做任何目的。不象 80x86 处理器那样要求特定寄存器被用做栈访问，或者象 6502 那样把数学计算的结果放置到一个累加器中，ARM 处理器在寄存器使用上是高度灵活的。

•寄存器 8 到 12 是通用寄存器，但是在切换到 FIQ 模式的时候，使用它们的影子(shadow)寄存器。

•寄存器 13 典型的用做 OS 栈指针，但可被用做一个通用寄存器。这是一个操作系统问题，不是一个处理器问题，所以如果你不使用栈，只要你以后恢复它，你可以在你的代码中自由的占用(corrupt)它。每个处理器模式都有这个寄存器的影子寄存器。

•寄存器 14 专职持有返回点的地址以便于写子例程。当你执行带连接的分支的时候，把返回地址存储到 R14 中。同样在程序第一次运行的时候，把退出地址保存在 R14 中。R14 的所有实例必须被保存到其他寄存器中(不是实际上有效)或一个栈中。这个寄存器在各个处理器模式下都有影子寄存器。一旦已经保存了连接地址，这个寄存器就可以用做通用寄存器了。

•寄存器 15 是程序计数器。它除了持有指示程序当前使用的地址的二十六位数之外，还持有处理器的状态。

为更清晰一些，提供下列图表:

User 模式 SVC 模式 IRQ 模式 FIQ 模式 APCS

R0 ------- R0 ------- R0 ------- R0 a1

R1 ------- R1 ------- R1 ------- R1 a2

R2 ------- R2 ------- R2 ------- R2 a3

R3 ------- R3 ------- R3 ------- R3 a4

R4 ------- R4 ------- R4 ------- R4 v1

R5 ------- R5 ------- R5 ------- R5 v2

R6 ------- R6 ------- R6 ------- R6 v3

R7 ------- R7 ------- R7 ------- R7 v4

R8 ------- R8 ------- R8 R8_fiq v5

R9 ------- R9 ------- R9 R9_fiq v6

R10 ------ R10 ------ R10 R10_fiq sl

R11 ------ R11 ------ R11 R11_fiq fp

R12 ------ R12 ------ R12 R12_fiq ip

R13 R13_svc R13_irq R13_fiq sp

R14 R14_svc R14_irq R14_fiq lr

------------- R15 / PC ------------- pc

最右侧的列是 APCS 代码使用的名字。APCS，ARM 过程调用标准(ARM Procedure Call Standard)，提供了紧凑的编写例程的一种机制，定义的例程可以与其他例程交织在一起。最显著的一点是对这些例程来自哪里没有明确的限制。它们可以编译自 C、Pascal、也可以是用汇编语言写成的。

APCS 定义了:

•对寄存器使用的限制。

•使用栈的惯例。

•在函数调用之间传递/返回参数。

•可以被‘回溯’的基于栈的结构的格式，用来提供从失败点到程序入口的函数(和给予的参数)的列表。

程序计数器构造如下图2-2:

图2-2 程序计数器构造

⏹条件位：

⏹N = 1-结果为负,0-结果为正或0

⏹Z = 1-结果为0,0-结果不为0

⏹ C =1-进位，0-借位

⏹V =1-结果溢出，0结果没溢出

⏹Q 位：

⏹仅ARM 5TE/J架构支持

⏹指示增强型DSP指令是否溢出

⏹J 位

⏹仅ARM 5TE/J架构支持

⏹J = 1: 处理器处于Jazelle状态

⏹中断禁止位：

⏹I = 1: 禁止 IRQ.

⏹ F = 1: 禁止 FIQ.

⏹T Bit

⏹仅ARM xT架构支持

⏹T = 0: 处理器处于 ARM 状态

⏹T = 1: 处理器处于 Thumb 状态

⏹Mode位(处理器模式位):

⏹0b10000 User

⏹0b10001 FIQ

⏹0b10010 IRQ

⏹0b10011 Supervisor

⏹0b10111 Abort

⏹0b11011 Undefined

⏹0b11111 System

⏹当处理器执行在ARM状态:

⏹所有指令 32 bits 宽

⏹所有指令必须 word 对齐

⏹所以pc值由bits [31:2]决定, bits [1:0] 未定义 (所以指令不能

halfword / byte对齐).

⏹当处理器执行在Thumb状态:

⏹所有指令 16 bits 宽

⏹所有指令必须 halfword 对齐

⏹所以pc值由bits [31:1]决定, bits [0] 未定义 (所以指令不能 byte

对齐).

⏹当处理器执行在Jazelle状态:

⏹所有指令 8 bits 宽

⏹处理器执行 word 存取一次取4条指令

2.2 ARM指令集

2.2.1 ARM存贮访问指令

ARM存贮访问指令如下表2-1：

表2-1 ARM存贮访问指令

2.2.2 数据处理指令

数据处理指令如下表2-2

表2-2 数据处理指令

助记符号说明操作条件码位置MOV Rd,operand2 数据转送Rd<-operand2 MOV {cond}{S} MVN Rd,operand2 数据非转送Rd<-(NOT)operand2 MVN {cond}{S} ADD Rd,Rn,operand2 加法运算指令Rd<-Rn+operand2 ADD {cond}{S} SUB Rd,Rn,operand2 减法运算指令Rd<-Rn-operand2 SUB {cond}{S} RSB Rd,Rn,operand2 逆向减法指令Rd<-operand2-Rn RSB {cond}{S} ADC Rd,Rn,operand2 带进位加法Rd<-Rn+operand2+carry ADC {cond}{S} RSC Rd,Rn,operand2 带进位减法Rd<-Rn-perand2-(NOT)Carry RSC {cond}{S} AND Rd,Rn,operand2 带进位逆向减法Rd<-Rn&operand2 AND {cond}{S} ORR Rd,Rn,operand2 逻辑或操作指令Rd<-Rn|operand2 ORR {cond}{S} EOR Rd,Rn,operand2 逻辑异或操作指令Rd<-Rn^operand2 EOR {cond}{S} BIC Rd,Rn,operand2 位清除指令Rd<-Rn(~operand2) BIC {cond} CMP Rd,Rn,operand2 比较指令标志N、Z、C、V<-Rn-operand2 CMP {cond} CMN Rd,Rn,operand2 负数比较指令标志N、Z、C、V<-Rn+operand2 CMN {cond} TST Rd,Rn,operand2 位测试指令标志N、Z、C、V<-Rn&operand2 TST {cond} TEQ Rd,Rn,operand2 相等测试指令标志N、Z、C、V<-Rn^operand2 TEQ {cond}

2.2.3 乘法指令

乘法指令如下表2-3：

表2-3 乘法指令

2.2.4 跳转指令

跳转指令如下表2-4：

表2-4 跳转指令

2.2.5 杂项指令

杂项指令如下表2-5：

表2-5 杂项指令

2.2.6 Thumb指令集

Thumb指令可以作是ARM指令压缩形式的子集，是针对代码密度的问题而提出的，它具有16位的代码密度。Thumb不是一个完整的体系结构，不能指望处理只执行Thumb 指令而不支持ARM指令集。Thumb指令集没有协处理器指令。ARM和Thumb之间切换使用BX 指令。

Thumb指令与ARM指令在实现上差别不大，在此就不再对Thumb指令集进行详细的介绍了。

第3章µC/OS-Ⅱ的移植

3.1 移植的要求和准备

这一章介绍如何将µC/OS-Ⅱ移植到不同的处理器上。所谓移植，就是使一个实时内核能在某个微处理器或微控制器上运行。为了方便移植，大部分的µC/OS-Ⅱ代码是用C语言写的；但仍需要用C和汇编语言写一些与处理器相关的代码，这是因为µC/OS-Ⅱ在读写处理器寄存器时只能通过汇编语言来实现。由于µC/OS-Ⅱ在设计时就已经充分考虑了可移植性，所以µC/OS-Ⅱ的移植相对来说是比较容易的。

μC/OS-II功能强大，支持56个用户任务，其内核为占先式，支持信号量、邮箱、消息队列等多种常用的进程间通信机制，现已成功应用到众多商业嵌入式系统中，是一个成熟稳定的实时内核。与大多商用RTOS不同的是，μC/OS-II公开所有的源代码，90%的代码使用标准的ANSI C语言书写，程序可读性强、移植性好；同时它可免费获得，即使商业应用也只收取少量的许可费用。因此，对μC/OS-II实时操作系统的学习研究、开发、应用具有重要意义。

要使µC/OS-Ⅱ正常运行，处理器必须满足以下要求：

■处理器的C编译器能产生可重入代码。

■用C语言就可以打开和关闭中断。

■处理器支持中断，并且能产生定时中断(通常在10至100Hz之间)。

■处理器支持能够容纳一定量数据(可能是几千字节)的硬件堆栈。

■处理器有将堆栈指针和其它CPU寄存器读出和存储到堆栈或内存中的指令

如果用户理解了处理器和C编译器的技术细节，移植µC/OS-Ⅱ的工作实际上是非常简单的。前提是您的处理器和编译器满足了µC/OS-Ⅱ的要求，并且已经有了必要工具。移植工作包括以下几个内容：

■用#define设置一些常量的值(OS_CPU.H)

■声明10个数据类型(OS_CPU.H)

■用#define声明三个宏(OS_CPU.H)

■用C语言编写六个简单的函数(OS_CPU_C.C)

■编写四个汇编语言函数(OS_CPU_A.ASM)

3.2 移植具体过程

3.2.1 µC/OS-Ⅱ的软硬件结构体系

Samsung S3C44B0X 微处理器是三星公司专为手持设备和其它嵌入式应用提供的高性价比的微控制器解决方案。它使用ARM 公司的16位/32位RISC 结构，内核是ARM7TDMI ，工作在66MHz ，片上集成了以下部件：8K Cache 、外部存储器控制器、LCD 控制器、4个DMA 通道、2个UART 、1个多主I2C 总线控制器、1个I2C 总线控制器，以及5通道PWM 定时器和1个内部定时器、8通道12位ADC 等，能够与常用的外围设备实现无缝连接，功能强大。目前，国内应用较为广泛。

图3-1 µC/OS-Ⅱ软硬件体系结构

图3.1说明了μC/OS -II 的软硬件体系结构。应用程序处于整个系统的顶层，每个任务都可以认为自已独占了CPU ，因而可以设计成为一个无限循环。μC/OS -II 处理器无关的代码提供了μC/OS -II 的系统服务，应用程序可以使用这些API 函数进行内存管理、任务间通信及创建、删除任务等。

大部分的μC/OS -II 代码是使用ANSI C 语言书写的，因此μC/OS -II 的可移植性好，然而仍需要使用C 和汇编语言写一些处理器相关代码。μC/OS -II 的移植需要满足以下要求：

1.处理器的C编译器可以产生可重入代码；

2.可以使用C调用进入和退出临界区代码；

3.处理器必须支持硬件中断，并且需要一个定时中断源；

4.处理器需要能够容纳一定数据的硬件堆栈；

5.处理器需要有能够在CPU寄存器与内核和堆栈交换数据的指令。

S3C44B0X处理器完全满足上述要求。

3.2.2 实时内核μC/OS-II在S3C44B0X上的移植

我们使用ARM SDT编译器，移植μC/OS-II主要包括以下几个步骤。

1.设置OS_CPU.H中与处理器和编译器相关的代码

*************************************************

与编译器相关的数据类型

*************************************************

typedef unsigned char BOOLEAN;

typedef unsigned char INT8U; //8位无符号整数

typedef signed char INT8S; //8位有符号整数

typedef unsigned short INT16U; //16位有符号整数

typedef signed short INT16S; //16位无符号整数

typedef unsigned long INT32U; //32位无符号整数

typedef signed long INT32S; //32位有符号整数

typedef float FP32; //单精度浮点数

typedef double FP64; //双精度浮点数

typedef unsigned int OS_STK; /*堆栈入口宽度为16位与ARM处理器相关的代码：*/

#define OS_ENTER_CRITICAL () ARMEnableInt() //开启中断

#define OS_STK_GROWTH 1 //堆栈由高地址向低地址增长

2.用C语言编写6个操作系统相关的函数（OS_CPU_C.C）

void OSTaskStkInit(void(task)(void *pd),void *pdata,void *ptos,INT16U opt)

{ unsigned int *stk;

opt =opt; /*因“opt”变量没有用到，防止编译器产生警告*/

stk =(unsigned int *)ptos; /*装载堆栈指针*/

/*为新任务创建上下文*/

*--stk=(unsigned int)task; /*lr*/

*--stk=(unsigned int)task /*pc*/

*--stk=0; /*r12*/

*--stk=0; /*r11*/

*--stk=0; /*r10*/

*--stk=0; /*r9*/

*--stk=0; /*r8*/

*--stk=0; /*r7*/

*--stk=0; /*r6*/

*--stk=0; /*r5*/

*--stk=0; /*r4*/

*--stk=0; /*r3*/

*--stk=0; /*r2*/

*--stk=0; /*r1*/

*--stk=(unsigned int)pdata; /*r0*/

*--stk=(SVC32MODE|0x0|); /*cpsr IRQ,

*--stk=(SVC32MODE|0x0); /*spsr IRQ,关闭FIQ*/

return((void*)stk);

}

后5个函数是钩子函数，可以不加代码：

void OSTaskCreateHook(OS_TCB *ptcb)

void OSTaksDelHool (OS_TCB *ptcb)

void OSTaskSwHook(void)

void OSTaskStatHook(void)

（3）用汇编语言编写4个与处理器相关的函数（OS_CPU.ASM）OSStartHighRdy() ；运行优先级最高的就绪任务

LDR r4，addr_OSTCBCur ；得到当前任务的TCB地址LDR r5，addr_OSTCBHighRdy ；得到高优先级任务的TCB地址LDR r5,addr_OSTCBHighRdy ；得到高优先级任务的TCB地址LDR r5,[r5] ；得到堆栈指针

LDR sp,[r5] ；切换到新的堆栈

STR r5,[r4] ；设置新的当前任务的TCB地址LDMFD sp!,{r4}

MSR CPSR_cxsf,r4

LDMFD sp!,{r0-r12,lr,pc} ；开始新的任务

END

OSCtxsw() ；任务级的任务切换函数STMFD sp!,{lr} ；保存PC指针

STMFD sp!,{lr} ；保存lr指针

STMFD sp！，{r0-r12} ；保存寄存器文件和返回地址MRS r4,CPSR

STMFD sp!,{r4} ；保存当前PSR

MRS r4,SPSR

STMFD sp!,{r4}

;OSPrioCur=OSPrioHighRdy

LDR r4,addr_OSPrioCur

LDR r5,addr_OSPrioHighRdy

LDRB r6,[r5]

STRB r6,[r4]

；得到当前任务的TCB地址

LDR r4,addr_OSTCBCur

LDR r5,[r4]

STR sp,[r5] ；保存栈指针在占先任务的TCB上

；取得高优先级任务的TCB地址LDR r6,addr_OSTCBHighRdy

LDR r6,[r6]

LDR sp,[r6] ；得到新任务的堆栈指针

；OSTCBCur=OSTCBHighRdy

STR r6,[r4]

；得到当前新任务的TCB地址LDMFD sp!,{r4}

MSR SPSR_cxsf,r4

LDMFD sp!,{r4}

MSR SPSR_cxsf,r4

基于QT的嵌入式终端应用程序开发--记事本和电子相册开发毕业论文

基于QT的嵌入式终端应用程序开发--记事本和电子相册开发毕业论文目录 目录........................................................................................................................................... I 摘要...................................................................................................... 错误！未定义书签。关键词...................................................................................................... 错误！未定义书签。Abstract .................................................................................................... 错误！未定义书签。Key Words ................................................................................................ 错误！未定义书签。 1 前言 (4) 1.1课题研究背景和意义 (4) 1.2嵌入式软件技术发展现状与未来 (4) 1.2.1 标志性的嵌入式产品已露头角 (4) 1.2.2 嵌入式软件技术面临挑战 (5) 1.2.3 影响未来的若干软件新技术 (5) 1.3课题研究内容 (6) 2 Linux和Qt简介 (7) 2.1Linux主要特性 (7) 2.2QT开发工具简介 (7) 2.2.1 Qt主要特性 (7) 2.2.2 Qt编程机制简介 (8) 3 嵌入式终端应用程序之记事本和电子相册架构设计 (10) 3.1记事本架构设计 (11) 3.1.1 记事本设计需求 (11) 3.1.2 记事本界面设计 (12) 3.1.3 记事本结构设计 (15) 3.2电子相册架构设计 (16) 3.2.1 电子相册设计需求 (16) 3.2.2 电子相册界面设计 (17) 3.2.3 电子相册结构设计 (20)

PLC单片机嵌入式系统毕业论文.doc

PLC单片机嵌入式系统毕业论文 目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 第1章绪论 (1) 1.1 课题的提出 (1) 1.2 课题研究的意义 (1) 1.3 课题研究的内容 (2) 1.4 本章小结 (3) 第2章总体设计 (4) 2.1 硬件总体设计 (4) 2.1.1 硬件需求分析 (4) 2.1.2硬件设计方案 (5) 2.2 软件总体设计 (6) 2.2.1上位机软件需求分析 (7) 2.2.2上位机软件总体设计 (7) 2.2.3下位机软件需求分析 (8) 2.2.4下位机软件设计方案 (10) 2.3 本章小结 (10) 第3章硬件设计与实现 (11) 3.1单片机ADuC841及其必需的外接电路 (11) 3.1.1晶振电路 (13) 3.1.2复位电路 (13) 3.1.3电源电路 (13) 3.1.4 24位地址总线及系统扩展的寻址方法 (14) 3.2 外部数据存储器接口电路 (14) 3.2.1 DS1486芯片简介 (15) 3.2.2外部存储器接口电路 (15) 3.3 通信接口电路 (16) 3.4 数字量I/O模块 (17)

3.4.1数字I/O扩展 (17) 3.4.2数字量输入端口电路 (18) 3.4.3数字量输出端口电路 (18) 3.5 模拟量I/O模块 (19) 3.5.1 ADuC841片上模拟接口 (19) 3.5.2 ADC输入接口电路 (20) 3.5.3 DAC输出接口电路 (21) 3.6 人机界面模块 (21) 3.6.1 LCD接口电路 (22) 3.6.2薄膜键盘 (23) 3.7 控制器技术规格 (23) 3.8 硬件设计方案的特色 (24) 3.9 本章小结 (25) 第4章上位机软件设计与实现 (26) 4.1 文本处理程序 (26) 4.1.1预处理器 (26) 4.1.2词法分析器 (27) 4.2 指令编码 (29) 4.2.1编码规则 (29) 4.2.2编码器实现 (31) 4.3 串口通信程序 (33) 4.3.1 LabVIEW与串口通信 (33) 4.3.2串口通信程序设计 (34) 4.4 上位机软件设计方案的特点 (34) 4.5 本章小结 (35) 第5章下位机软件设计与实现 (36) 5.1 嵌入式软件的开发方式 (36) 5.1.1嵌入式软件的特点 (36) 5.1.2交叉开发方法 (36) 5.1.3开发工具介绍 (37) 5.2下位机软件结构 (38) 5.2.1软件设计方法 (38)

嵌入式 毕业论文

嵌入式毕业论文 嵌入式技术已经成为数字化应用时代的重要组成部分，嵌入式系统的智能化、小型化、高性能和高安全性是人们对嵌入式技术的永久追求。本篇论文介绍了一种嵌入式系统的设计实现。该系统基于nRF52832芯片，实现了BLE通信模块与传感器信号处理模块的嵌入式设计。本文主要包括系统设计背景、设计目标、系统硬件平台、系统软件架构和功能实现等方面的内容。 1.背景 随着智能家居、智慧城市、自动驾驶等领域的快速发展，嵌入式设备需求呈现快速增长的趋势。传统的工业、医疗、交通等领域都需要更高效、更智能、更安全的嵌入式系统。本论文的主要背景是在市场需求的引领下，设计一款基于nRF52832芯片的嵌入式系统，实现数据监测与通信的功能，提高嵌入式系统的性能和效率。 2. 目标 本课题的设计目标主要包括以下两点： （1）硬件设计目标 a.芯片选型：采用nRF52832作为核心芯片；

b.传感器选择：采用最新的传感器，提高传感器的效率和精度； c.电源设计：路经设计，谐振消噪和电池管理； d.封装和模组化设计：方便嵌入式系统的生产和维护。 （2）软件设计目标 a.系统软件架构设计：采用BLE、RTOS、UART等通信协议，优化系统资源的管理和使用； b.系统性能优化：提高系统运行速度，降低系统能耗，提高系统的稳定性和安全性； c.系统数据处理：采用C语言和Python语言编写驱动程序和应用程序，实现数据的采集、处理和传输； d.系统远程管理：搭建云平台，实现远程监测和管理。 3. 硬件设计 本嵌入式系统的硬件平台主要包括传感器处理模块、BLE 通信模块和电源管理模块。 3.1 传感器处理模块 传感器选择了最新的温度传感器、湿度传感器、气压传感器等，以及单独的三轴加速度计。传感器读取模块采用I2C总线和SPI总线协议，将传感器读取的数据传输到BLE通信模块。 3.2 BLE通信模块

基于嵌入式Linux视频监控系统毕业论文

基于嵌入式Linux的视频监控系统的软件设计 基于嵌入式Linux的视频监控系统的软件设计 1、引言 随着计算机技术及网络技术的迅猛发展，公安、安防行业的发展趋势必然是全面数字化、网络化.传统的模拟闭路电视监控系统有很多局限性：传输距离有限、无法联网,而且模拟视频信号数据的存储会耗费大量的存储介质（如录像带)，查询取证时十分烦琐。 基于个人计算机的视频监控系统终端功能较强,但稳定性不好,视频前端（如电压耦合元件等视频信号的采集、压缩、通讯)较为复杂，可靠性不高．基于嵌入式Ｌiｎux视频的网络监控系统不需要用于处理模拟视频信号的个人计算机，而是把视频服务器内置一个嵌入式Web服务器，采用嵌入式实时多任务操作系统． 由于把视频压缩和Wｅｂ功能集中到一个体积很小的设备内,可以直接连入局域网,即插即看，省掉复杂的电缆,安装方便(仅需设置一个IＰ地址）,用户也无需安装任何硬件设备,仅用浏览器即可观看。ﻫ基于嵌入式Liｎｕｘ的视频网络监控系统将嵌入式Linux系统连接上Ｗeｂ，即视频服务器内置一个嵌入式Wｅb服务器，摄像机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩,通过内部总线传送到内置的Wｅb服务器上。ﻫ 2、绪论 视频监控系统是安全防范系统的组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统.视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合.近年来,随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展,涌现出大量的嵌入式视频监控系统。 2．１视频监控系统概述 视频监控是利用机器视觉和图像处理的方法对图像序列进行运动检测、运动

目标分类、运动目标跟踪以及对监视场景中目标行为的理解与描述.其中，运动检测、目标分类、目标跟踪属于视觉中的低级和中级处理部分,而行为理解和描述则属于高级处理。运动捡测、运动目标分类与跟踪是视频监控中研究较多的三个问题;而行为理解与描述则是近年来被广泛关注的研究热点,它是指对目标的运动模式进行分析和识别,并用自然语言等加以描述。 ２．2视频监控系统发展 视频监控技术的发展大致可分为四个阶段:闭路电视系统构建的模拟系统、数字信号控制的模拟视频监控系统、数字硬盘录像设备为核心的视频监控系统和现在的数字网络视频监控系统。 第一代视频监控系统是采用闭路电视系统构建的模拟系统,通过摄像机、监视器、磁带录像机等构成I甜.由于模拟矩阵很难做到数十路的切换，不能与报警系统联动，不能对前端进行控制且价格昂贵、操作管理复杂、很难实现较大系统的要求,已经逐渐被淘汰。 第二代视频监控系统是数字信号控制的模拟视频监控系统。数字信号控制的模拟视频监控系统又分为基于微处理器的视频切换控制加PC机的多媒体管理和基于PＣ机实现对矩阵主机的切换控制及对系统的多媒体管理两种类型。 第三代视频监控系统是以数字硬盘录像设备为核心的视频监控系统.90年代末,随着多媒体技术、视频压缩编码技术、网络通讯技术的发展，数字录像监控系统迅速崛起。 数字监控录像系统通常分为两类:一类是基于PC机组合的计算机多媒体工作方式;另一类是嵌入式数字监控录像系统． 1.基于PC的视频监控录像系统的组成结构为: 兼容/工控ＰＣ机+视频采集卡＋普通／较可靠的操作系统平台+应用软件从系统的组成结构来分析: a、PC机 兼容PC机用于2４小时不间断工作时，其性能通常是不可靠的,工控PC 机相对兼容Pc机的稳定性有一个档次上的提高,适用于较复杂的工作环境; b、操作系统 以Windows 98为操作平台的系统：一般来说,Win９8的稳定性是有一定

嵌入式课程设计报告毕业论文教案

嵌入式课程设计报告毕业论文教案 一、教学目标 通过本课程的学习，学生应该能够： 1.了解嵌入式系统设计的基本原理和流程 2.掌握基本的嵌入式硬件和软件开发技术 3.能够使用开发板和相关工具进行嵌入式系统的设计和开发 4.掌握常用的接口协议和通信方式，包括串口通信、SPI、I2C、CAN等 5.能够设计和开发基本的嵌入式应用程序，如LED灯的控制、按键的检测、温度传感器的读取等 二、教学内容及安排 1.嵌入式系统概述 内容：介绍嵌入式系统的定义、特点、应用领域、市场和发展趋势等内容。 时间：2学时 2.嵌入式系统设计流程 内容：介绍嵌入式系统设计的主要步骤和流程，包括需求分析、硬件设计、软件设计、测试和调试等内容。 时间：4学时 3.嵌入式开发环境搭建 内容：介绍嵌入式开发环境的基本配置和使用，包括Keil C51软件、ST-LINK下载器、ST-FLASH工具等。 时间：4学时 4.嵌入式硬件设计 内容：介绍嵌入式硬件设计的基本原理和方法，包括硬件选型、电路原理图设计、PCB布局和焊接等内容。 时间：10学时

5.嵌入式软件设计 内容：介绍嵌入式软件设计的基本原理和方法，包括汇编语言、C语言、编译、调试和下载等内容。同时讲解如何使用方案手册和数据手册加速学习。 时间：16学时 6.嵌入式应用程序设计 内容：介绍嵌入式应用程序的设计和开发，包括LED灯的控制、按键的检测、温度传感器的读取、串口通信、SPI/I2C接口的应用等内容。 时间：14学时 7.嵌入式系统测试和调试 内容：介绍嵌入式系统的测试和调试方法，包括硬件测试、软件测试、仿真测试和调试工具等内容。 时间：4学时 三、教学方法 1.理论教学与实践结合，提高学生的实际操作能力。 2.讲授代码编写方法，由浅入深、由简到难地进行讲解。 3.组织实验、调试和考试等考核环节，促进学生知识的巩固和提高。 4.引导学生通过网络、图书馆等途径自主学习和获取嵌入式技术知识，培养学生的自主学习和创新能力。 四、教学手段 1.教师演示和现场演示，帮助学生理解课程内容并进行实践操作。 2.编写实验指导书和课程辅导材料，帮助学生掌握学习要点。 3.组织学生参加讲座、展览和比赛等活动，拓展学生的视野。 4.利用互联网资源进行在线学习和交流。 五、教学评估 1.定期组织课堂测试、作业测评、实验考核等，对学生进行综合评估。 2.按照课程设计和毕业论文的要求，对学生进行终结性考核和评估。

嵌入式系统开发毕业论文

第1章绪论 1.1 嵌入式系统 1.1.1 嵌入式系统简介 随着计算机技术和微电子技术的迅速发展，嵌入式系统应用领域越来越广泛。当今，嵌入式系统已成为一个时髦的名词，就像当初的计算机热潮，似乎比当初的计算机热潮涉及的领域更广泛，应用技术人员更多，相关国民经济产值也更庞大。报纸、杂志、网络都把嵌入式系统当作讨论的热门话题。 嵌入式系统一般指非PC系统，有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。它是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等4个部分组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的"器件"。嵌入式系统的软件部分包括操作系统软件(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用，而应用程序控制着系统的运作和行为。 嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统(包括硬、软件系统)极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等Browser。嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点，如能够有效管理越来越复杂的系统资源；能够把硬件虚拟化，使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来；能够提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序。与通用操作系统相比较，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。 1.1.2 实时多任务操作系统 RTOS(Real Time multi-tasking Operation System),即实时多任务操作系统是嵌入式应用软件的基础和开发平台。目前在中国大多数嵌入式软件开发还是基于处理器直接编写，没有采用商品化的RTOS，不能将系统软件和应用软件分开处理。RTOS 是一段嵌入在目标代码中的软件，用户的其它应用程序都建立在RTOS之上。不但如

嵌入式毕业设计论文

嵌入式毕业设计论文 嵌入式毕业设计论文 嵌入式系统是当今科技领域的热门话题之一。它将计算机技术与电子技术相结合，通过嵌入在各种设备中的微处理器或微控制器来实现特定功能。在现代社 会中，嵌入式系统无处不在，从智能手机到汽车，从家用电器到医疗设备，都 离不开嵌入式技术的应用。 作为一名嵌入式专业的毕业生，毕业设计是我们展示自己所学知识和技能的重 要机会。一个成功的嵌入式毕业设计不仅能够证明我们的能力，还能为我们的 未来职业发展打下坚实的基础。 在选择毕业设计的主题时，我们需要考虑自己的兴趣和专长。一个好的主题应 该是有挑战性的，同时也要符合实际应用的需求。在这篇文章中，我将分享一 些关于嵌入式毕业设计的思考和经验。 首先，我们需要明确自己的目标。一个好的毕业设计应该有一个明确的目标， 即我们想要实现的功能或解决的问题。例如，我们可以设计一个智能家居系统，通过嵌入式技术实现对家庭设备的远程控制和监控。或者我们可以设计一个无 人机，通过嵌入式技术实现自动飞行和图像识别。 其次，我们需要选择适合的硬件平台。嵌入式系统的硬件平台有很多种，包括 单片机、FPGA、ARM等。选择合适的硬件平台对于设计的成功至关重要。我 们需要考虑到平台的功能、性能和成本等因素。同时，我们还需要熟悉所选择 平台的开发环境和编程语言，以便能够高效地进行开发和调试工作。 接下来，我们需要进行系统设计和开发。系统设计是毕业设计的核心部分，它 包括硬件设计和软件设计两个方面。在硬件设计方面，我们需要根据目标功能

选择适当的传感器和执行器，并设计相应的电路。在软件设计方面，我们需要编写嵌入式程序，实现系统的各种功能。在这个过程中，我们需要充分发挥自己的创造力和动手能力，解决各种技术难题。 最后，我们需要进行系统测试和优化。系统测试是确保设计的正确性和可靠性的重要环节。我们需要对系统进行全面的功能测试和性能测试，发现并修复可能存在的问题。在测试的基础上，我们还可以对系统进行优化，提高其性能和稳定性。这个过程需要我们具备扎实的理论基础和丰富的实践经验。 在整个毕业设计的过程中，我们还需要注意一些细节。首先，我们需要保持良好的时间管理能力，合理安排每个阶段的工作进度。毕业设计是一个相对独立的项目，没有老师的监督和指导，我们需要自己制定计划并严格执行。其次，我们需要善于与他人合作，尤其是在遇到问题时。与同学、老师或行业专家的交流和合作，能够帮助我们更好地解决问题和提高设计质量。 总结起来，嵌入式毕业设计是一个既有挑战性又有意义的任务。通过设计一个实际应用的嵌入式系统，我们能够将所学的理论知识转化为实际能力，并为未来的职业发展打下坚实的基础。在设计过程中，我们需要明确目标、选择合适的硬件平台、进行系统设计和开发、进行系统测试和优化，并注意时间管理和合作交流。只有经过认真努力和不断探索，我们才能完成一个成功的嵌入式毕业设计，展示自己的才华和潜力。

嵌入式毕业论文

嵌入式毕业论文 嵌入式毕业论文 近年来，随着科技的飞速发展，嵌入式系统在各个领域中扮演着越来越重要的角色。作为一种特殊的计算机系统，嵌入式系统不仅仅局限于传统的计算机领域，而是广泛应用于智能家居、智能交通、医疗设备等各个领域。因此，嵌入式系统的研究和开发成为了当前科技领域的热点之一。 嵌入式系统的研究涉及多个方面，包括硬件设计、软件开发、系统集成等。在硬件设计方面，研究人员需要设计出高效、低功耗的芯片和电路板，以满足嵌入式系统的需求。在软件开发方面，研究人员需要编写高效、稳定的代码，以确保嵌入式系统的正常运行。在系统集成方面，研究人员需要将硬件和软件进行有效地组合，以实现嵌入式系统的功能。 在嵌入式系统的研究中，毕业论文是一个重要的环节。通过撰写毕业论文，学生可以对自己在嵌入式系统领域的研究成果进行总结和展示。同时，毕业论文也是学生进一步深入研究嵌入式系统的机会，可以通过论文的撰写和答辩，提高自己的研究能力和学术水平。 在撰写嵌入式毕业论文时，学生需要选择一个合适的研究课题。课题的选择应该具有一定的创新性和实用性，能够解决当前嵌入式系统领域中的问题或者改进现有的技术。同时，课题的范围应该适中，既能够保证研究的深度和广度，又能够在规定的时间内完成。 在撰写论文的过程中，学生需要进行大量的文献调研和实验研究。通过查阅相关文献，学生可以了解到当前嵌入式系统领域的最新进展和研究方向。通过实验研究，学生可以验证自己的研究假设和理论模型，并得到实验数据进行分析

和讨论。 在论文的结构上，一般包括引言、相关工作、研究方法、实验结果和讨论、结 论等几个部分。在引言中，学生需要对自己的研究背景和意义进行介绍，并提 出自己的研究问题和目标。在相关工作中，学生需要对前人的研究成果进行综 述和评价，并指出自己的研究与前人研究的差异和创新之处。在研究方法中， 学生需要详细描述自己的实验设计和数据处理方法。在实验结果和讨论中，学 生需要展示自己的实验结果，并对实验数据进行分析和讨论。在结论中，学生 需要对自己的研究成果进行总结和展望，并提出未来的研究方向和改进建议。 除了撰写论文，学生还需要进行毕业论文的答辩。在答辩中，学生需要向评委 和听众介绍自己的研究课题和研究成果，并回答评委和听众的问题。通过答辩，学生可以进一步展示自己的研究能力和学术水平，同时也可以从评委和听众的 反馈中得到进一步改进和提高的机会。 总之，嵌入式毕业论文是学生在嵌入式系统研究中的重要环节。通过撰写和答 辩毕业论文，学生可以对自己的研究成果进行总结和展示，提高自己的研究能 力和学术水平。同时，毕业论文也是学生进一步深入研究嵌入式系统的机会， 可以为嵌入式系统的发展做出贡献。嵌入式系统的研究是一个充满挑战和机遇 的领域，相信通过不断的努力和探索，嵌入式系统的应用将会得到进一步的拓 展和发展。

毕业设计(论文)-基于arm嵌入式的智能生物大棚系统设计[管理资料]

基于ARM嵌入式的智能生物大棚 系统设计 The Research of Intelligent Biological Greenhouse Basing on ARM architecture 专业：计算机科学与技术

摘要 生物大棚环境测控，即根据植物生长发育的需要，调节生物大棚内环境条件的总称。进行环境测控是实现温室生产管理自动化，科学化的基本保证，通过对监控数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物在不适应生长发育的反季节中，可获得比室外生长更优的环境条件，达到作物高产的栽培目的。 我国从国外引进的一些环境监控设备，由于其测控的侧重点与我国气候条件不相匹配，且引进价格昂贵，运行费用高，一次难于在我国大规模推广和应用。目前，国内自行设计，自行建造的智能生物大棚，大部分测控水平较低，现代化管理水平不高，不能够满足作物全年高产栽培的要求。因此改变传统的测控方式，实现计算机测控，建立符合我国国情的智能生物大棚，对加快我国温室生产的现代化水平及提高温室的经济效益均具有重要意义。 因此在分析了生物大棚的环境参数，综合测控特性，以及测控过程的非线性、大滞后的复杂过程后，综合运用传感器技术，gprs技术等，自行研究和设计了一个实用的生物大棚环境测控系统，可以实现对生物大棚中CO2浓度，温度，湿度等的测控。 鉴于上述情况，本文提出的生物大棚环境测控系统采用了多传感器技术和控制系统相结合的测控方案。其中，多传感器的管理和融合系统更能完善、准确的反映环境特征，以获得最高的检测精度和可靠的控制决策，使系统处于最佳运行。控制系统通过检测的环境参数来改变环境参数，使作物生长在最适宜的环境条件下。整个系统效率高且容易扩展，通用性和适用性较强。 关键字：生物大棚环境测控技术；gprs；传感器

嵌入式聊天系统设计与实现毕业设计(论文)

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

基于STM32的嵌入式操作系统程序设计及实现本科毕业论文

本科毕业论文（设计） 论文题目：基于STM32的嵌入式操作系统程序设计及实现 姓名：学号：班级：年级：专业：学院：指导教师：完成时间：

作者声明 本毕业论文（设计）是在导师的指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业论文（设计）引起的法律结果完全由本人承担。 毕业论文（设计）成果归武昌工学院所有。 特此声明 作者专业：电子信息工程 作者学号：0930******** 作者签名： 年月日

基于STM32的嵌入式操作系统 程序设计及实现 郝宇 The Design and Implementation of embedded operating system program based on STM32 Hao, Yu 2013年5月20日

摘要 随着科学技术不断的进步，工业生产越来越先进复杂，操作系统µC/OS-II 是高效、稳定、可靠、节能的系统，广泛应用安防，消费电子中。而基于Cortex-M3架构下的STM32是一款性价比优越新型微处理器，将µC/OS-II移植到STM32 上能够发挥其高效的性能，从而投入社会生产，制造出很多有用又实惠的电子产品，为我们的生活带来便利。 本文主要的研究内容是µC/OS-II操作系统理论分析、移植方法、应用程序设计及调试仿真实现。首先，对µC/OS-II的理论分析，研究其实际应用及系统结构；其次，分析STM32硬件平台及µC/OS-II的移植需求；最后，在µC/OS-II 上开发LCD，LED，按键KEY等应用程序，并对多任务系统调试分析。主要研究结论如下： （1）µC/OS-II操作系统主要分为任务管理、内存管理和时间管理三大部分，其间通信是通过消息队列和消邮箱。 （2）µC/OS-II移植主要在OS_CPU.H，OS_CPU_C.C，OS_CPU_A.ASM三个文件中，涉及到数据类型、堆栈、中断定义和任务切换等。 （3）应用程序设计优先级分配要合理，硬件平台初始化模块化处理。 关键词：嵌入式系统；µC/OS-II；移植

嵌入式毕业论文：嵌入式系统的应用_毕业论文范文_

嵌入式毕业论文：嵌入式系统的应用 古典文学中常见论文这个词，当代，论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章，简称为论文。以下就是由编为您提供的嵌入式。 一、嵌入式系统及其应用概述 嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软件可编程,硬件可剪裁、重构的专用计算机系统。该系统通常嵌入在对象环境中,并通过其在对象环境下运行的特定程序,完成对外界物理参数地采集、处理,达到对控制对象地响应或人机交互的功能。 目前,嵌入式系统的发展方向主要是解决接口多样性、适应性、灵活性和集成开发环境等的特定应用问题。嵌入式系统应用的底层性与对象系统的紧耦合性是其显着的基本特征。所以,最大限度的满足对象数据采集、控制、开发环境、功耗,以及适应能力、可靠性等品质因数是选择嵌入式系统的标准。 为适应技术发展需求,嵌入系统在不断追求结构紧凑、坚固可靠、技术密集、高度分散的同时,尤以不断创新为嵌入式系统的发展核心。使嵌入系统凸现了高技术门槛,主要表现在软硬件设计的紧密相关性上,特别是构建rtos系统需透彻了解rtos的工作机制和系统资源配制,掌握底层软件、系统软件和应用软件的设计、调试方法。 随着对嵌入式系统的智能化愈加关注,现场可编程、调试、引脚配置变得非常重要和必不可少。所以,用户可配置的sco(在片系统)已成为现阶段嵌入式系统的核心发展技术。通过现场可编程阵列把接口应用设计和系统开发留给系统设计者,提供灵活、多样的片上电路设计平台,使电路板设计变成在片的芯片配置,将嵌入系统地设计带入了软硬件的双编程时期,进一步缩短了产品开发周期。而下一代的在片系统还将发展成一个muc数量可缩放的集合体。 在嵌入式应用系统中,虽然高端产品不断涌现,但由于应用对象、环境的不同特点,嵌入系统的8位机产品仍因应用对象的有限响应时间、完备的集成开发环境、良好的性价比等优势仍然占据着低端应用系统

嵌入式系统与物联网专业毕业论文

嵌入式系统与物联网专业毕业论文 引言 嵌入式系统和物联网技术是当今信息技术领域的热门方向。随 着智能设备的日益普及和物联网技术的快速发展，嵌入式系统和物 联网已经深入到我们的生活和工作中。本篇毕业论文旨在深入研究 嵌入式系统和物联网技术的应用和发展趋势，并提出相应的解决方案。 研究背景 嵌入式系统是一种以特定功能为导向的计算机系统，通常被嵌 入到其他设备或系统中。物联网则是将各种设备通过互联网连接在 一起，实现数据的共享和远程控制。嵌入式系统和物联网的结合可 以实现智能化和自动化，并在各个领域产生广泛的应用。 研究目标 本文的目标是深入研究嵌入式系统与物联网的相关技术和应用，探讨其在各个领域的潜在应用，并提出优化和改进的方案。具体研 究内容包括但不限于以下几个方面：

1. 嵌入式系统与物联网的基本原理和技术介绍； 2. 嵌入式系统与物联网在智能家居中的应用； 3. 嵌入式系统与物联网在智能交通系统中的应用； 4. 嵌入式系统与物联网在医疗健康领域中的应用； 5. 嵌入式系统与物联网在工业控制领域中的应用； 6. 嵌入式系统与物联网的发展趋势和挑战。 研究方法 本文将采用文献研究和案例分析相结合的方法进行研究。首先，通过阅读相关文献，了解嵌入式系统和物联网的基本原理和最新技 术发展。然后，通过案例分析，深入研究嵌入式系统与物联网在不 同领域的应用情况，并总结出现有问题和改进的可能性。 预期结果 通过本研究，预计将得出以下几个结果： 1. 对嵌入式系统和物联网的基本原理和技术有更深入的理解； 2. 对嵌入式系统和物联网在智能家居、智能交通系统、医疗健 康和工业控制等领域的应用情况进行全面的调研和分析； 3. 基于对现有问题和挑战的分析，提出相应的优化和改进方案；

linux嵌入式系统学位论文

Linux嵌入式系统毕业论文 题目Linux操作系统的实时性技术研究 专业计算机科学与技术 系别计算机科学与技术 学院计算机科学与信息工程

摘要：信息技术的发展和Internet广泛深入的应用使嵌入式系统成为电子计算机行业的热点。嵌入式系统技术上的成就为航空航天、工业控制等技术领域上的探索提供了更加科学和有效的手段，同时也为人们的日常生活带来了更多欣喜和便利。嵌入式技术是在计算机和通信技术的基础上发展起来的，以嵌入式微处理器和嵌入式操作系统为发展核心。诸多的嵌入式操作系统中，嵌入式凭借自身硬件支持上的广泛性、开源性和可移植性等特点发展迅速。 在嵌入式技术日新月异的背景下，许多应用对于嵌入式系统的实时性提出了更高的要求，根据这一要求，本文将致力于嵌入式Linux实时性能的研究。所研究的嵌入式Linux的目标硬件平台采用基于X86体系结构的PC/104总线系统，该总线系统包括CPU模块和数据采集模块。 本文首先概括地介绍了嵌入式系统的概念及特点、PC/104总线的特点、嵌入式系统目前国内外的发展状况，在此基础上介绍了本课题的研究背景及必要性；然后对实验系统硬件平台的设计和配置做了详细介绍；接下来在分析了Linux内核关键机制后详细论述了目标系统的嵌入式Li~软件环境的构建过程，其中对符合本实验要求的Linux内核的定制和移植、根文件系统的构造、引导加载程序的写入做了详细描述。本文的重点是开发数据采集模块在自行构建的嵌入式Linux软件环境下的设备驱动，其中首先对Linux设备驱动程序作了简要介绍，然后详细描述了数据采集模块设备驱动的设计与实现过程。本文的最后通过一个基于C/S网络架构的远程数据采集程序对嵌入式Linux的实时性能作了测试和论证。 关键词：嵌入式系统、Linux、PC/104、设备驱动、实时性

毕业设计(论文)样例-嵌入式专业本科

封面 （在学校统一印制的封皮上打印相应的内容，以下为填写举例） 论文题目 简化的 姓 名 刘刚 学 院 东北大学东软信息学院 专 业 指导教师 张三 备 注 2011年

—— 作者指导教师： 张三 教授 李四 单位名称： 嵌入式系统工程系 专业名称： 电子信息工程 东北大学东软信息学院 2011年6月

Northeastern University Neusoft Institute of Information June 2011 Supervisor: Professor Liu Hongyi Associate Supervisor:

毕业设计（论文）任务书

………………………。 -Ⅱ-

东北大学东软信息学院毕业设计（论文） Abstract -Ⅲ- computer network for a long time. This article mainly discusses the QoS architecture, the principle of V oIP and the two related protocols: H.323, SIP. And then, introduce some QoS control mechanisms: packet classification, admission control, QoS route and queue management. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. Key words: V oIP QoS, H.323 SIP RSVP Diffserv RTCP, dynamic control admission

嵌入式毕业设计论文

嵌入式毕业设计论文 【篇一：嵌入式毕业论文】 目录 第一章绪论 (1) 1.1 嵌入式系统 (1) 1.2 arm微处理器简介 (2) 第二章系统开发环境 (4) 2.1 ads1.2软件 (4) 第三章系统设计选型 (9) 3.1 arm 处理器选型 (9) 第四章系统硬件电路设计 (12) 4.1 电源电路设计 (13) 4.3 字模函数 (14) 4.4 触摸屏驱动程序 (14) 4.5 坐标点校准 (16) 4.6 画线函数算法 (17) 4.7 系统软件设计 (18) 第五章系统测试结果与分析 (19) 5.1 系统概述 (19) 5.2 软件运行截图 (19) 第七章设计总结与展望 (21) 参考文献 (22) 附录二 (28) 第一章绪论 1.1 嵌入式系统 1、什么是嵌入式系统 嵌入式系统一般指非 pc 系统，有计算机功能但又不能称之为计算机 的设备或器材。它是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统 对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机 系统。简单地说，嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一 体，类似于 pc 中 bios 的工作方式，具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要求实时和多任务的体系。嵌入式 系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用 软件系统等组成，

嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备，如掌上pda 、移动计算设备、电视机顶盒、手机上网、数字电视、多媒体、汽车、微 波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、安全系统、自动 售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表与医疗仪器 等。嵌入式系统的硬件部分，包括处理器 /微处理器、存储器及外设器 件和 i/o 端口、图形控制器等。嵌入式系统有别于一般的计算机处理系统，它不具备像硬盘那样大容量的存储介质，而大多使用 eprom 、 eeprom或闪存(flash memory)作为存储介质。软件部分 包括操作系统软件(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。应用程 序控制着系统的运作和行为；而操作系统控制着应用程序编程与硬 件的交互作用。 2、什么是嵌入式处理器 嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式处理器一般就具备以 下 4 个特点： （1）对实时多任务有很强的支持能力，能完成多任务并且有较短的 中断响应时间，从而使内部的代码和实时操作系统的执行时间减少到 最低限度。 （2）具有功能很强的存储区保护功能。这是由于嵌入式系统的软件 结构已模块化，而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用，需 要设计强大的存储区保护功能，同时也有利于软件诊断。 （3）可扩展的处理器结构，以能最迅速地开展出满足应用的最高性 能的嵌入式微处理器。 1.2 arm微处理器简介 arm （advanced risc machines），既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名 字。1991 年arm 公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。目前，采用 arm 技术知识产权（ ip ）核的微处理器，即我们通常 所说的 arm 微处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信 系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于 arm 技术的微处理器应用约占据了 32 位 risc 微处理器 75％以上的市场份额， arm 公司是专门从事基于 risc 技术芯片设计开发的公司，作为知识产 权供应商，本身不直接从事芯片生产，靠转让设计许可由合作公 司生产各具特色的芯片，世界各大半导体生产商从 arm公司购买其设计的arm微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，从而形成自己的arm微处理器芯片进入市场。

嵌入式技术毕业论文题目(100个)

嵌入式技术毕业论文题目 车载光电瞄准平台主动隔振关键技术研究 天基广域监视系统中空间目标检测技术研究 基于互联网的压缩燃烧装置远程测控系统研究 基于开源仿真平台的自动代码生成研究 全高清视频压缩、存储与转发系统设计与实现 两轮载人自平衡车跟随技术的研究 嵌入式可编程扫频信号发生器模块研究 多通道数字视频DVR的设计与实现 高光谱油液检测系统设计与实现 基于国产龙芯CPU的气井控制器研究与设计 便携式生物反馈电刺激仪控制系统的研究 金融科技企业助力小微企业融资案例分析——以360数科为例基于OneNet物联网平台的家用智能断路器系统 基于模型设计的永磁同步电机无位置传感器控制研究与实现

基于置信规则库的WSN节点故障检测方法研究 基于深度学习的红外目标检测识别 基于嵌入式GPU的AI加速推理技术研究 基于μC/GUI的可重构数控系统人机界面的设计与实现 面向ZYNQ SoC平台嵌入式神经网络计算框架设计与实现库尔勒香梨外部缺陷在线检测研究 面向ZYNQ嵌入式平台的EtherCAT通信协议栈设计与实现基于视觉的工件表面质量检测系统的设计与实现 基于微纳米推刀芯片的全自动免疫组化染色机的构建 干式荧光免疫分析装置的研究与开发 基于PID算法的水产养殖水质监控系统研究 用于某BCM自动测具的CAN分析仪及上位机开发 连续波泥浆脉冲器自抗扰控制器控制软件开发 收藏币包装盒拍照机器人系统开发 云存储数据的嵌入式加密算法设计与实现

嵌入式多通道高速信号采集处理系统研究 基于特征融合的交通场景目标检测方法研究 面向嵌入式设备的自动化漏洞挖掘关键技术研究 皮肤电阻检测与分析技术及其在自主神经功能测评中的应用基于嵌入式的智慧农业监测系统设计 蓄电池组在线监测系统的研究与实现 低功耗数据采集与NB-IoT传输系统的设计 小型开路式激光气体分析仪研制及涡动相关通量观测应用CSNS能量分辨中子成像谱仪数据读出方法研究 基于深度学习的多目标检测及跟踪方法研究 基于MPC5744P的线控转向控制系统研究 核辐射场景的图像去噪与作业目标检测技术研究 基于注意力机制与深度学习的故障诊断方法研究 基于嵌入式实时系统的移动机器人控制系统设计 基于双目视觉的轮椅自动跟随方法研究